Силикатный минерал
Силикатные минералы представляют собой порочные минералы, состоящие из силикатных групп. Они являются крупнейшим и наиболее важным классом минералов и составляют примерно 90 процентов земной коры . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
В минералогии , кремнезем (диоксид кремния, SIO 2 ) обычно считается силикатным минералом, а не оксидным минералом . Силика встречается в природе как минеральный кварц и его полиморфы .
На Земле широкий спектр силикатных минералов встречается в еще более широком диапазоне комбинаций в результате процессов, которые формируют и переработали кору на миллиарды лет. Эти процессы включают частичное плавление , кристаллизацию , фракционирование , метаморфизм , выветривание и диагенез .
Живые организмы также способствуют этому геологическому циклу . Например, тип планктона, известный как диатомовые, строит их экзоскелеты («фруктовые») из кремнезема, извлеченного из морской воды . Пенделы мертвых диатомов являются основной компонентом глубокого океана и диатомовой земли . [ Цитация необходима ]
Общая структура
[ редактировать ]Силикатный минерал, как правило, является неорганическим соединением, состоящим из субъединиц с формулой [Sio 2+ N ] 2 n - Полем Несмотря на то, что изображено как таковое, описание силикатов в качестве анионов является упрощением. Балансировать заряды силикатных анионов - металлические катионы, м x + Полем Типичные катионы - mg 2+ , Fe 2+ и и + Полем Связанка Si-AM между силикатами и металлами является прочной, полярно-ковалентной связки. Силикатные анионы ([Sio 2+ N ] 2 n - ) неизменно бесцветны или при раздавливании до тонкого порошка, белый. Цвета силикатных минералов возникают из металлического компонента, обычно железо.
В большинстве силикатных минералов кремний является тетраэдрическим, окруженным четырьмя оксидами. Координационное число оксидов различено, за исключением случаев, когда он соединяет два кремниевых центра, и в этом случае оксид имеет координационное число двух.
Некоторые кремниевые центры могут быть заменены атомами других элементов, все еще связанных с четырьмя угловыми углами кислорода. Если замещенный атом обычно не является тетравалентным, он обычно вносит дополнительный заряд в анион, который затем требует дополнительных катионов . Например, в минеральном ортоклазе [Калси
3 O.
8 ]
n , анион представляет собой тридимерную сеть тетраэдров, в которой разделяются все кислородные углы. Если бы у всех тетраэдров были кремниевые центры, анион был бы просто нейтральным кремнеземом [SIO
2 ]
не Замена одного четвертого атома кремния атомом алюминия приводит к аниону [ALSI
3 O. −
8 ]
N , заряд которого нейтрализован калия катионами k +
.
Основные группы
[ редактировать ]В минералогии силикатные минералы классифицируются на семь основных групп в соответствии со структурой их силикатного аниона: [ 4 ] [ 5 ]
| Основная группа | Структура | Химическая формула | Пример |
|---|---|---|---|
| С Susilicates | Изолированные кремниевые тетраэдры | [SIO 4 ] 4− | Оливин , Гранат , Циркон ... |
| Соросиликаты | двойная тетраэдра | [Si 2 O 7 ] 6− | Эпидот , Melilite Group |
| Циклозиликаты | кольца | [Si n o 3 n ] 2 n - | Beryl Group, Tourmaline Group |
| Инозиликаты | одиночная цепь | [Si n o 3 n ] 2 n - | Пироксеновая группа |
| Инозиликаты | двойная цепь | [Si 4 n o 11 n ] 6 N - | Amphibole Group |
| Филлозиликаты | простыни | [Si 2 N O 5 N ] 2 n - | слюда и глины |
| Тектозиликаты | 3D Framework | [Al x si y o (2 x +2 y ) ] x - | Кварц , полевые шпаты , цеолиты |
Тектозиликаты могут иметь только дополнительные катионы, если часть кремния заменяется атомом более низкой валентности, такого как алюминий. AL для замены SI является обычным явлением.
Сетевые или ортосиликаты
[ редактировать ]
4 Серый шарик представляет атом кремния, а красные шарики - атомы кислорода.
Nesosilicates (от греческого νῆσος nēsos ’Island ') или ортозиликаты, имеют ортосиликатный ион , присутствующий как изолированный (островный) [SIO 4 ] 4− тетраэдры связаны только интерстициальными катионами . Классификация никеля -стрнца составляет 09.A -экзамены включает в себя:
- Фенакитская группа
- Оливин Группа
- Подкрепление - Mg 2 sio 4
- Fayalite - Fe 2 Sio 4
- Тефроит - Mn 2 SIO 4
- Гранат Группа
- Пироп - Mg 3 Al 2 (SIO 4 ) 3
- Алмандин - Fe 3 Al 2 (SIO 4 ) 3
- Spessartine - Mn 3 AL 2 (SIO 4 ) 3
- Grossular - CA 3 AL 2 (SIO 4 ) 3
- Андрадит - CA 3 Fe 2 (SIO 4 ) 3
- Уваровит - CA 3 CR 2 (SIO 4 ) 3
- Гидрогроссулярный - ок
3 al
2 IF
2 o
8 (нет
4 )
3- м (о)
4 m
- Циркон Группа
- AL 2 SIO 5 Группа
- Андалузит - AL 2 SIO 5
- Кайнит - AL 2 SIO 5
- Силлиманит - AL 2 SIO 5
- Dumortierite - Al
6,5-7 Бо
3 (нет
4 )
3 (О, О,)
3 - Топаз - AL 2 SIO 4 (F, OH) 2
- Стауролит - Fe 2 Al 9 (SIO 4 ) 4 (O, OH) 2
- Группа HUMITE - (Mg, Fe) 7 (SIO 4 ) 3 (F, OH) 2
- Норбергит - Mg 3 (SIO 4 ) (F, OH) 2
- Хондродит - Mg 5 (SIO 4 ) 2 (F, OH) 2
- Умит - Mg 7 (SIO 4 ) 3 (F, OH) 2
- Clinohumid - Mg 9 (SIO 4 ) 4 (F, OH) 2
- Датолит - Cabsio 4 (Ох)
- Титанит - Catisio 5
- Хлоритоид - (Fe, Mg, Mn) 2 Al 4 Si 2 O 10 (OH) 4
- Муллит (он же фарфорист) - Al 6 Si 2 O 13
Соросиликаты
[ редактировать ]
2 o 6−
7
Соросиликаты (от греческой σωρός Sōros 'Heap, насыпь') имеют изолированные пиросиликатные анионы Si
2 o 6−
7 , состоящий из двойных тетраэдров с общей кислородной вершиной - кремниевое отношение: кислородное соотношение 2: 7. Классификация никеля -стрнца составляет 09.b. Примеры включают:
- Thortveitite - (SC, Y) 2 (Si 2 O 7 )
- Гемиморфит ( Каламина ) - Zn 4 (Si 2 O 7 ) (OH) 2 · H 2 O
- Lawsonite - Caal 2 (Si 2 O 7 ) (OH) 2 · H 2 O
- Аксинит - (CA, Fe, Mn) 3 Al 2 (BO 3 ) (Si 4 O 12 ) (OH)
- Ilvaite - Кафе II 2 -й Iii O (Si 2 O 7 ) (о)
- Epidote Group (имеет оба (SIO 4 ) 4− и (Si 2 O 7 ) 6− группы}
- Эпидот - CA 2 (Al, Fe) 3 O (SIO 4 ) (Si 2 O 7 ) (OH)
- Зизит - CA 2 AL 3 O (SIO 4 ) (SI 2 O 7 ) (OH)
- Танзанит - CA 2 AL 3 O (SIO 4 ) (SI 2 O 7 ) (OH)
- Клинозоизит - CA 2 AL 3 O (SIO 4 ) (SI 2 O 7 ) (OH)
- Алланит - Как (что, at, y, as) из 2 (fe II , Fe Iii ) O (SIO 4 ) (Si 2 O 7 ) (OH)
- Долласеит- (CE) - Cacemg 2 alsi 3 O 11 F (OH)
- Везувиант ( Idocrase ) - CA 10 (Mg, Fe) 2 Al 4 (SIO 4 ) 5 (Si 2 O 7 ) 2 (OH) 4
Циклозиликаты
[ редактировать ]
Циклозиликаты (от греческого κύκλος kýklos 'circle'), или кольцевые силикаты, имеют три или более тетраэдры, связанные в кольце. Общая формула (Si x o 3 x ) 2 x - , где один или несколько атомов кремния могут быть заменены другими 4-координированными атомом (ами). Кремний: соотношение кислорода составляет 1: 3. Двойные кольца имеют формулу (Si 2 x O 5 x ) 2 x - или соотношение 2: 5. Классификация никеля -стрнца составляет 09.C. Возможные размеры кольца включают:
-
![6 единиц [Si6o18], Beryl (красный: Si, Blue: O)](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/Beryll.ring.combined.png/120px-Beryll.ring.combined.png)
6 единиц [Si 6 O 18 ] , Beryl (Red: Si, Blue: O) -
![3 units [Si3O9], benitoite](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Benitoid.2200.png/120px-Benitoid.2200.png)
3 единицы [Si 3 O 9 ] , Benitoite -
![4 единицы [SI4O12], папагоит](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/08/Papagoite.2200.png/120px-Papagoite.2200.png)
4 единицы [Si 4 O 12 ] , папагоит -
![9 единиц [si9o27], eudialyte](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Eudialyte.2200.png/120px-Eudialyte.2200.png)
9 единиц [Si 9 O 27 ] , Eudialyte -
![12 единиц, двойное кольцо [Si12O30], Миларит](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/29/Milarite.png/120px-Milarite.png)
12 единиц, двойное кольцо [Si 12 O 30 ] , Milarite
![6 единиц [Si6o18], Beryl (красный: Si, Blue: O)](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/Beryll.ring.combined.png/120px-Beryll.ring.combined.png)
![3 units [Si3O9], benitoite](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Benitoid.2200.png/120px-Benitoid.2200.png)
![4 единицы [SI4O12], папагоит](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/08/Papagoite.2200.png/120px-Papagoite.2200.png)
![9 единиц [si9o27], eudialyte](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Eudialyte.2200.png/120px-Eudialyte.2200.png)
![12 единиц, двойное кольцо [Si12O30], Миларит](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/29/Milarite.png/120px-Milarite.png)
Некоторым примером минералов:
- Сингл-кольцо с 3 членами
- Бенитоит - Бати (Si 3 O 9 )
- 4-м. Одиночное кольцо
- Папагоит - какуалси
2 o
6 (Ох)
3 .
- Папагоит - какуалси
- Одиночное кольцо 6 человек
- Берил - Быть 3 al 2 (si 6 o 18 )
- Баззит - Быть 3 SC 2 (Si 6 O 18 )
- Sugilite - Kna 2 (Fe, Mn, Al) 2 li 3 Si 12 O 30
- Tourmaline - (Na, CA) (Al, Li, Mg)
3- (Al, Fe, Mn)
6 (си
6 o
18 ) (Бо
3 )
3 (Ох)
4 - Купюр Cs (be 2 li) al 2 si 6 o 18
- Осумилит - (K, Na) (Fe, Mg) 2 (Al, Fe) 3 (Si, Al) 12 O 30
- Cordierite - (Mg, Fe) 2 Al 4 Si 5 O 18
- Sekaninaite - (Fe +2 , Mg) 2 al 4 si 5 O 18
- Одиночное кольцо с 9 членами
- Eudialyte - TO
15 ок
6 (Fe, Mn)
3 Zr
3 Сио (о, О, ч
2 O)
3 (си
3 O.
9 )
2 (си
9 O.
27 )
2 (О, кл)
2
- Eudialyte - TO
- Двойное кольцо 6 человек
- Миларит - K 2 Ca 4 Al 2 BE 4 (Si 24 O 60 ) H 2 O
Кольцо в аксините содержит два B и четыре тетраэдры Si и сильно искажено по сравнению с другими циклозиликатами с 6 членами.
Инозиликаты
[ редактировать ]Инозиликаты (от греческого ἴς [родительный падеж : ἰνός iNOS ] 'волокна), или силикаты цепи, имеют взаимосвязанные цепи силикатных тетраэдров с любыми Соотношение SIO 3 , 1: 3 для отдельных цепей или Si 4 O 11 , 4:11 соотношение, для двойных цепей. Классификация никеля -часа - 09.d - Примеры включают:
Одиночная цепь иназиликаты
[ редактировать ]- Пироксеновая группа
- Enstatite - orthoferrosilite series
- Лента - Mgsio 3
- Ферросилит - Fesio 3
- Голубиная - CA 0,25 (мг, Fe) 1,75 Si 2 O 6
- Диопсайда - серия хеденбергита
- Диопсайда - Camgsi 2 O 6
- Геденбергит - Cafesi 2 O 6
- Авгит - (CA, NA) (Mg, Fe, Al) (Si, Al) 2 O 6
- Натриевая пироксеновая серия
- Spodumene - Lialsi 2 O 6
- Пироксферроит - (Вера, Калифорния) SIO 3
- Enstatite - orthoferrosilite series
- Пироксеноидная группа
- Волластонит - Casio 3
- Родонит - Mnsio 3
- Пектолит - NACA 2 (SI 3 O 8 ) (OH)
Двойная цепь иназиликаты
[ редактировать ]- Amphibole Group
- Антофиллит - (Mg, Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2
- Серия Cummingtonite
- Каммингтонит - Fe 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2
- Грунерит - Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2
- Серия тремолитов
- Hornberbiness - (CA, NA)
2–3 (Mg, Fe, Al)
5 си
6 (Ал, да)
2 o
22 (Ох)
2 - Группа амфибола натрия
- Глаукофан - NA 2 мг 3 Al 2 Si 8 O 22 (OH) 2
- Riebeckite ( асбест ) - Потратить 2 желания II 3 плата Iii 2 Si 8 O 22 (OH) 2
- Арфведсон - NA 3 (Fe, Mg) 4 Fesi 8 O 22 (OH) 2
-
Инозиликатная, пироксеновая семья, с 2-периодической отдельной цепью (Si 2 O 6 ) , Diopside -
Инозиликат, ClinoAmphibole, с 2-периодическими двойными цепями (Si 4 O 11 ) , тремолит -
Инозиликат, неразветвленная 3периодическая отдельная цепь волластонита -
Инозиликат с 5периодической отдельной цепью, родонит -
Инозиликат с циклической ветвиной 8периодической цепью, Пеллите
Филлозиликаты
[ редактировать ]Филлозиликаты (от греческого φύλλον phýllon 'лист') или листовые силикаты, образуют параллельные листы силикатных тетраэдров с Si 2 O 5 или A 2: 5 соотношение. Классификация никеля -стрнца составляет 09.e. Все филлосиликатные минералы увлажнены , прикрепленными либо водой , либо гидроксильными группами.
Примеры включают:
- Змеиная подгруппа
- минералов Группа Группа
- 1: 1 глинистые минералы (до)
- Halloysite - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4
- Каолинит - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4
- 2: 1 глинистые минералы (TOT)
- Пирофиллит - Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2
- Тальк - Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2
- Иллит - (K, H 3 O) (Al, Mg, Fe) 2 (Si, Al) 4 O 10 [(OH) 2 , (H 2 O)]
- МОНМОРИЛЛОНИТ (Смектит) - (O, CA) 0,33 (Al, Mg) 2 OH 1 4 H (OH] 2 · N 2 · N
- Хлорит - (Mg, Fe) 3 (Si, Al) 4 O 10 (OH) 2 · (Mg, Fe) 3 (OH) 6
- Вермикулит - (Mg, Fe, Al) 3 (Al, Si) 4 O 10 (OH) 2 · 4H 2 O
- Другие глинистые минералы
- Сепиолит - Mg 4 Si 6 O 15 (OH) 2 · 6H 2 O
- Палигорскит (или Аттапулгит) - (Mg, al) 2 si 4 O 10 (OH) · 4 (H 2 O)
- 1: 1 глинистые минералы (до)
- Mica Group
- Биотит - K (Mg, Fe) 3 (Alsi 3 ) O 10 (OH) 2
- Fuchsite - K (al, cr) 2 (alsi 3 ) O 10 (OH) 2
- Мусковит - Kal 2 (alsi 3 ) O 10 (OH) 2
- Флогопит - KMG 3 (ALSI 3 ) O 10 (OH) 2
- Лепидолит - K (Li, AL)
2–3 (Alsi
3 )
10 (Ох)
2 - Margarite – CAAL 2 (Al 2 Si 2 ) O 10 (OH) 2
- Глауконит - (K, Na) (Al, Mg, Fe) 2 (Si, Al) 4 O 10 (OH) 2
-
Филлосиликат, группа слюды, мусковит (красный: си, синий: о) -
Филлосиликат, одиночная сеть тетраэдры с 4-членными кольцами, апофиллита- (KF) -пофиллит- (KOH) серия -
Филлозиликатный, одиночные тетраэдрические сетки из 6-членных колец, серия пиросмалита- (Fe) -пиросмалит- (Mn) -
Филлосиликат, одиночные тетраэдрические сети 6-членных колец, Zeophyllite -
Филлосиликат, двойные сети с 4- и 6-членными кольцами, карлетонитом
Тектозиликаты
[ редактировать ]
Тектозиликаты, или «каркасные силикаты» имеют трехмерную структуру силикатных тетраэдров с SIO 2 в соотношении 1: 2. Эта группа состоит из почти 75 коры Земли % . [ 6 ] Тектозиликаты, за исключением кварцевой группы, являются алюминозиликатами . Классификации никеля -стрнца составляют 09.f и 09.g, 04.da (семейство кварца/ кремнезема). Примеры включают:
- 3D-Silicates, Quartz Family
- Тектозиликаты, полевых шпатов группа
- Щелочные полевые шпаты (полевые шпаты калия)
- Микроклайн - Калси 3 O 8
- Ортоклаз - Калси 3 O 8
- Анортоклаз - (Na, k) Alsi 3 O 8
- Санидин - Калси 3 O 8
- Плагиоклазные полевые шпаты
- Альбит - Наалси 3 O 8
- Олигоклаз - (N, als) (yo) 4 O 8 (Ne. 4: 1)
- Андазин - (N, A, Al) 4 O 8 (Ne. 3: 2)
- Лабрадорит - yo 4 или ) (CC, нет) (
- Байтнический - yo 4 или ) (CC, нет) (
- Анортит - Caal 2 Si 2 O 8
- Щелочные полевые шпаты (полевые шпаты калия)
- Тектозиликаты, полевых испатоидов семейство
- Тектозилаты, Scapolite Group
- Тектозиликаты, Zeoity семейство
- Натролит - Na 2 al 2 si 3 O 10 · 2H 2 O
- Эрионит - (NA 2 , K 2 , CA) 2 AL 4 Si 14 O 36 · 15H 2 O
- Хабазит - Caal 2 Si 4 O 12 · 6H 2 O
- Heulandite - Caal 2 si 7 o 18 · 6h 2 o
- Stylebite - Naca 2 al 5 si 13 o 36 · 17h 2 o
- Scolecite - Caal 2 Si 3 O 10 · 3H 2 O
- Морденит - (CA, Na 2 , K 2 ) Al 2 Si 10 O 24 · 7H 2 O
- Analcime - Naalsi 2 O 6 · H 2 O
Смотрите также
[ редактировать ]
- Классификация нежиликатных минералов -список признанных минералов и групп IMA
- Классификация силикатных минералов - список признанных минералов и групп IMA
- Силикатная минеральная краска - краски с минеральными связующими агентами
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Минерал - силикаты» . Britannica.com . Архивировано с оригинала 25 октября 2017 года . Получено 8 мая 2018 года .
- ^ Олень, Вашингтон; Хауи, Ра; Zussman, J. (1992). Введение в рокообразующие минералы (2-е изд.). Лондон: Лонгман. ISBN 0-582-30094-0 .
- ^ Hurlbut, Cornelius s.; Кляйн, Корнелис (1985). Руководство по минералогии (20 -е изд.). Уайли. ISBN 0-47180580-7 .
- ^ Олень, Вашингтон; Howie, Ra, & Zussman, J. (1992). Введение в минералы, образующие породу (2 -е издание изд.). Лондон: Лонгман ISBN 0-582-30094-0
- ^ Hurlbut, Cornelius s.; Кляйн, Корнелис || 1985). Руководство по минералогии , Wiley, (20th Edition Ed.). ISBN 0-471-80580-7
- ^ Олень, Вашингтон; Хауи, Ра; Мудрый, WS; Zussman, J. (2004). Рок-образующие минералы. Том 4б. Кармовые силикаты: минералы кремнезема. Фельдпатоиды и цеолиты (2 -е изд.). Лондон: Геологическое общество Лондона. п. 982 стр.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
